土木工程试验与量测技术B

第 1 章绪论

岩土工程测试、检测及监测技术简介△

第 2 章测试技术的基础知识

测试系统与传感器

a)定义：测试系统是传感器与测试仪表、变换装置等的有机组合。传感器是

感受被测试的大小并输出相对应的可用输出信号的器件或装置。

b)组成：传感器通常由敏感元件、转换元件盒测试电路三部分组成。

图1 测试系统原理结构框图

c)传感器主要类型（按变换原理分类）：电阻式、电容式、差动变压器式、光

电式等。

第 3 章岩土的原位测试技术★

1.静力荷载试验

a)定义：在拟建建筑场地开挖至预计基础埋置深度的整平坑底放置一定面积的

方形（或圆形）承压板，在其上逐级施加荷载，测定各相应荷载作用下地基沉降量。

b)组成部分：加荷稳压系统、反力系统和量测系统。

c)p-s曲线：三个阶段（压密阶段、局部剪切阶段、整体破坏阶段），详见P29

d)适用条件：

e)应用（试验目的）：根据试验得到的荷载-沉降关系曲线（p-s曲线），确定地

基土的承载力；计算地基土的变形模量，从而达到控制基底压力和地基土变形的目的。

2. 静力触探试验

a) 定义：用准静力（相对动力触探而言，没有或很少有冲击荷载）将一个内部装有传感器的标准规格探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的状态或密实度不同，探头所受阻力不一样，传感器将这种大小不同的灌入阻力转换成电信号，借助电缆传送到记录仪表记录下来。

b) 原理：通过贯入阻力与土的工程地质特性之间的定性关系和统计相关关系，来实现获取土层剖面、提供浅基承载力、选择桩间持力层和预估淡妆承载力等岩土工程勘察目的。 c) 适用条件：

d) 应用：划分土类、确定地基土的承载力、确定沙土的密实度、确定沙土的内摩擦角、确定粘性土的状态、估算单桩承载力。

3. 十字板剪切试验

a) 定义：十字板剪切试验是一种原位测定饱和软粘性土抗剪强度的方法。

b) 原理：野外十字板剪切试验是将规定形状和尺寸的十字板投压入图中试验深度，施加扭矩使板头等速扭转，在土体中形成圆柱破坏面。测定土体抵抗扭损的最大扭矩，以计算土的不排水抗剪强度。

c) 适用条件：主要适用于饱和软粘性土层，但若土层含有砂层、砾石、贝壳、树根及其他未分解有机质时不宜采用。

d) 应用：计算地基承载力、分析饱和软粘性土填挖方边坡的稳定性、检验地基加固改良的效果。

4. 动力触探

a) 定义：利用一定的锤击能量，将一定规格的探头打入土中，根据贯入的难易程度来判定土的性质。

b) 分类（按锤重、落距）：轻型动力触探（DPL ）、重型动力触探（DPH ）、超重型动力触探（DPSH ）

c) 原理：动力触探的锤击能量（穿心锤重量Q 与落距H 的乘积），一部分用于克服土对触探的贯入阻力，称为有效能量；另一部分消耗于锤与触探杆的碰撞、探杆的弹性变形及孔壁土的摩擦等，称为无效能量。假设锤击效率为η，有效锤击能量可表示为QH η，则：Ae q QH d =η，N

h

e =。 Q ——穿心锤重量（kN ）

H ——落距（cm ） d q ——探头的单位贯入阻力（kPa ）

A ——探头的横截面积（2

m ）

e ——每击的贯入深度（cm ）

h ——贯入深度（cm ）

N ——贯入深度为A 时的锤击数，单位为击。 于是可得：N Ah QH q d )(η=

对于同一种设备，Q 、H 、A 、h 为常数，当η一定时，探头的单位贯入阻力与锤击数N 成正比关系，即N 的大小反映了动贯入阻力的大小，它与土层的种类、紧密程度、力学性质等密切相关，故可以将锤击数作为反映土层综合性能的指标。

d) 适用条件：轻型动力触探适用于一般粘性土、粘性素填土和粉土，其连续贯入深度小于

4m ；重型动力触探一般适用于砂土和碎石土，最大贯入深度10~12m ；超重型动力触探一般用于密实的碎石或埋深较大、厚度较大的碎石土，贯入深度一般不超过20m 。 e) 应用：确定砂土密度或孔隙比、确定地基土承载力、确定桩尖持力层和单桩承载力。

5. 标准贯入试验

a) 定义：同上？

b) 方法：P59

第 4 章 地基加固的检验与检测

地基加固方法：

a) 换填垫层法：当地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很

大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、二灰（石灰和粉煤灰）、粉煤灰、高炉干渣或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种低级加固方法称为换填垫层法。

b) 排水固结法：地基土含水量大、压缩性高、强度低、透水性差、很多情况厚度较大、埋

藏较深的情况下，对地基，或现在低级中设置砂井（袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载；或在建筑物建造前在场地线性加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

c) 强夯法：通过8~30t （最重可达200t ）和8~20m 的落距（最高可达40m ），对地基土施

加很大的冲击能（一般能量为500~8000kN.m ）来提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善沙土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。它适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的加固。

d) 碎（砂）石桩：用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入

已成的空中，形成大直径的碎（砂）石所构成的密实桩体。适用于挤密松散砂土、粉土、粉质粘土、素填土、杂填土等地基。

e) 石灰桩：石灰桩适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。按

用料特征和施工工艺分为块灰灌入法、粉灰搅拌法、石灰浆压力喷注法三种。

第 5 章桩基础的测试与检测

1.压拔桩试验

单桩竖向抗压静载荷试验加载装置：加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置。

2.动力测桩试验

低应变检测

a)定义：基桩的低应变动测就是通过对桩顶施加集镇能量，引起桩身及周围土体的微幅振

动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析。

b)应用：检验桩基施工质量、判断桩身完整性、判定桩身缺陷程度及位置等目的。

c)桩身缺陷判别

超声波法检测混凝土灌注桩质量：（这个没找到=。=）

第 6 章基坑工程监测

1.基坑工程监测目的与监测对象★

1.目的：

1.1.确保支护结构的稳定和安全，确保基坑周围建筑物、构筑物、道路及地下管线等的安全

与正常使用。

1.2.指导基坑工程的施工。

1.3.验证基坑设计方法，完善基坑设计理论

2.监测对象：

围护结构监测和周围结构监测。围护结构包括维护桩墙、支撑、围檩和圈梁、立柱、地下水位等项目。周围环境监测包括道路、地下管线、临近建筑物、地下水位等项目。

2.变形监测

监测点分类与设置：

监测点一般可设在下列各处：

a)建筑物的角点、中点及沿周边每隔6~12m设一测点；圆形、多边形的构筑物宜沿纵横

轴线对称布点。

b)基础类型、埋深和荷载明显不同处，沉降缝处，新老建筑物连接处两侧，伸缩缝的任一

侧。

c)工业厂房各轴线的独立柱基上。

d)箱型基础地板除四角歪适宜在中部设点。

e)基础下有暗浜或地基局部加固处。

f)重型设备基础和动力基础的四角。

3.土压力与孔隙水压力监测（P163）△

4.围护结构的内力监测、周边环境监测（P169）△

第7 章地下工程的监测（妈蛋为什么这章我一个都找不到？求高人啊）

1.超前地质预报

地质雷达用途：△

雷达探测距离：△

物理探测法的优点和局限性：

超声回弹综合法方法：

2.隧道监测

监测仪器：

施工期监测项目（必测与选测）：

监测点布置：

质量监测布线方法：

第8 章边坡工程监测

1.边坡工程监测目的：

a)监测最基本和最重要的目的是提供所需要的资料，用于评价各种不利情况下边坡工作性

能和在施工期、运行期对工程安全进行评估。

b)进行工程的修改设计或反馈设计，在勘测、设计和施工阶段即对边坡工程进行检测出，

采集资料和数据，及时反馈到设计中，指导和改进设计，即所谓动态设计与施工。

c)改进分析技术。

d)提高对边坡工程性能受各种参数影响的认识。

2.★地面变形监测方法：（P230）

a)大地测量法（三角交会法、几何水准法、小角法、测距法、视准线法）

b)近景摄影法

c)GPS法

d)测缝法（人工测缝法、自记测缝法）